Разрушительное воздействие землетрясений на больших расстояниях

В 2006 году остров Ява в Индонезии пережил разрушительное землетрясение, после которого к востоку началось извержение грязевого вулкана, затопившее деревни на площади в несколько квадратных километров; извержение продолжается и сегодня. Ранее исследователи считали, что землетрясение было слишком далеко от грязевого вулкана, чтобы спровоцировать извержение. Геофизики из Боннского университета (Германия) и ETH Zurich (Швейцария) с помощью компьютерного моделирования показали, что такое дистанционное запуск возможно. Результаты опубликованы в журнале "Nature Geoscience".

27 мая 2006 года на индонезийском острове Ява произошло землетрясение магнитудой 6,3. Его эпицентр находился в 25 км к юго-западу от города Джокьякарта на глубине 12 км. Спустя 47 часов, примерно в 250 км от гипоцентра землетрясения, образовался грязевой вулкан «Луси» (сокращение от «Lumpur Sidoarjo»). Горячая грязь извергалась вблизи нефтяной скважины, выбрасываясь на высоту до 50 м и затопляя территорию. Ученые ожидают, что вулкан будет активен еще много лет.

Геофизики исследовали вопрос, было ли извержение вызвано естественными событиями или деятельностью человека у близлежащей разведочной скважины, с помощью численных экспериментов по распространению волн. Многие исследователи полагали, что эпицентр землетрясения был слишком далек от Луси, однако моделирование, учитывающее геологические особенности недр под Луси, показало, что землетрясение стало триггером, несмотря на большое расстояние.

Передавленный слой твердой грязи был зажат между слоями с разными акустическими свойствами, и эта система была встряхнута землетрясением и афтершоками, как бутылка шампанского. Ключевую роль сыграла куполообразная геология под Луси, которая фокусировала сейсмические волны, подобно эху в пещере. Моделирование показывает, что эта структура могла сфокусировать сейсмическую энергию в грязевом слое и разжижить грязь, которая затем внедрилась в близлежащие разломы.

Предыдущие исследования, возможно, недооценивали энергию сейсмических волн, так как рассматривали движение грунта только на поверхности. Куполообразная структура «удерживала» волны на глубине и ослабляла те, что достигали поверхности. Этот фокусирующий эффект усиливается с каждым циклом волны. Ученые также отмечают, что тектонический разлом, вероятно, соединяет Луси с вулканической системой на расстоянии 15 км, что поставляет тепло и флюиды, поддерживая извержение по сей день.

Публикация указывает, что землетрясения могут запускать процессы на больших расстояниях, и этот эффект фокусировки может применяться к другим гидротермальным и вулканическим системам. Изучение этого грязевого вулкана, являющегося геологической редкостью, может способствовать лучшему пониманию триггерных процессов и взаимосвязей между сейсмической и вулканической активностью.